تأثیر و عملکرد کاتالیستها در واکنش های شیمیایی
تعداد صفحات : ۱۰۰
فرمت : word
مقدمه :
سرعت بسیاری از واکنش ها بتوسط موادی که جزء ترکیب شوندگان و یا محصولات واکنش محسوب نمی شوند تحت تأثیر قرار می گیرد . این مواد که به کاتالیزر موسوم می باشند ممکن است سبب کاهش سرعت واکنشی شوند که در این صورت کاتالیزر منفی تلقی خواهند گردید . و یا برعکس ممکن است افزایش سرعت واکنشی را موجب شوند که در آنصورت کاتالیزر مثبت نامیده خواهند شد . کاتالیزرها به شکل جامد و یا سیال می باشند . طراحی واکنش هائی که با دخالت کاتالیزر سیال انجام می گیرند به سادگی میسر بوده . در این قسمت کاتالیزرهائی را در نظر خواهیم گرفت که فعالیت و اثر آنها بمرور زمان و یا بواسطه استعمال ، تغییری نمی کند .
واکنش های همراه با کاتالیزر جامد معمولاً شامل گسستگی و یا تولید ملکولهائی با انرژی زیاد می باشند .
این قبیل واکنش ها نقش مهمی در بسیاری از فرایند های صنعتی مثل تولید متانول ، آمونیاک ، اسید سولفوریک و مواد پتروشیمی مختلف ایفاء می نمایند . اگر یک برش کوچک نفت طبیعی را در نظر بگیریم ، بعلت آنکه چنین برشی متشکل از مواد متنوعی است که مهمترین آنها ئیدروکربورها می باشد ، تجزیه و ترکیب آن در تحت شرایط حدی باعث بروز تغییرات مختلفی خواهد شد که بطور همزمان انجام گرفته و در اثر آن مواد گوناگونی ایجاد میگردند که بعضی مطلوب و برخی نا مطلوب هستند . با وجود آنکه یک کاتالیزر بسادگی می تواند سرعت واکنشی را هزار یا یک میلیون برابر سریعتر نماید ، معهذا هنگامی که با واکنش ها ی متنوعی سرو کار باشد مهمترین خاصیت کاتالیزر ، قدرت انتخاب آن ( selectivity ) خواهد بود و این بدان معنی است که کاتالیزر تنها سرعت واکنش های خاصی را که اغلب منفرد هستند تحت تأثیر قرار داده و تغییری در سرعت بقیه واکنش ها ایجاد نخواهد کرد . بنابراین در صورت وجود یک کاتالیزر مناسب می توان از یک خوراک معلوم ، محصولاتی که محتوی مواد مطلوب و مورد نظر می باشد حاصل نمود .
فصل اول
مقدمه
معادله سرعت
دانه های متخلخل کاتالیزر
در غیاب مقاومت حفره ای
اثر حرارتی حین واکنش
ترکیب مقاومتها در مورد قطعات کاتالیزور با دمای ثابت
فصل دوم
روشهای تجربی بدست آوردن سرعت واکنشراکتوردیفرانسیلی
راکتور مخلوط کننده
راکتورهای دوره ای
تعیین مقاومت های کنترل کننده و معادله سرعتتوزیع محصولات در واکنشهای چندگانهتجزیه ترکیب شونده واحد از دو مسیر
تجزیه دوش به دوش ترکیب شونده واکنشهای پشت سر هم تعمیم بررسی به کاتالیزر های حقیقی
فصل سوم
کاربرد در طراحی ۳۷
رآکتورهای بستر پر شده چند واحدی آدیاباتیک ۳۸بسترهای پرشده چند واحدی با خنک کن بین واحدها ۳۹بسترهای پر شده چند واحدی با جریان برگشتی ۴۱
خنک کردن با تزریق سرما ۴۲
انتخاب سیستم برای مجاورت فازها ۴۳
کاتالیزر هایی که غیر فعال می شوند ۴۸
مکانیسم غیر فعال شدن کاتالیزر ۵۰نفوذ حفره ای ۵۱
معادله سرعت ۵۵فصل چهارمتعیین معادله سرعت با استفاده از نتایج تجربی ۵۸توده ای از جامد – تعیین سرعت غیر فعال شدن مستقل ۵۹راکتورهای آزمایشگاهی با جریان مداوم جامد ۶۴تعیین مکانیسم فساد کاتالیزر با استفاده از نتایج تجربی ۶۵جابجا کردن و پر کردن راکتورها از کاتالیست ۷۱حمل و نقل بشکه های کاتالیست ۷۲الک کردن کاتالیست ۷۳ریختن کاتالیست در رآکتور ۷۴پرکردن رآکتورهای گشاد ۷۵منابع و مأخذ ۷۷